核心素養(yǎng)下的高中化學實驗教學策略

楊小紅

摘要：高中化學是一門對學生邏輯分析能力、推理判斷能力、動手操作能力、創(chuàng)新能力要求較高的學科。其中，化學實驗教學是提高學生化學素養(yǎng)的重要途徑，考查了學生對知識的理解。因此，高中化學教師必須重視實驗教學，在實驗過程中提高學生的化學核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學生嚴謹、認真的科研態(tài)度。

關鍵詞：核心素養(yǎng)? 高中化學? 實驗教學

作為高中化學重點內(nèi)容之一的化學實驗，是提高學生化學核心素養(yǎng)重要途徑，能夠加深學生對課本知識的理解，引發(fā)學生深入探究與思考。在素質(zhì)教育的大背景下，學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)已經(jīng)成為各學科的教學目標，而化學學科的核心素養(yǎng)主要表現(xiàn)在對化學知識的扎實掌握、化學實驗的規(guī)范操作、化學思維的科學培養(yǎng)、科研精神的啟發(fā)鍛煉等方面。因此，高中化學教師要以提升學生的核心素養(yǎng)為出發(fā)點，在化學實驗教學中培養(yǎng)學生的化學思維和科研能力。

一、重視實驗操作演示，培養(yǎng)學生規(guī)范實驗的意識

在化學實驗教學中，許多教師為學生播放了化學實驗的相關視頻后，就直接讓學生在課堂上完成相應的實驗，學生僅通過觀看視頻，很難了解化學實驗操作的具體過程。筆者認為，在化學實驗課堂開始前，教師需要為學生詳細講解化學實驗操作的具體流程，學生通過教師的知識鋪墊，可以進一步理解化學實驗，并輕松融入化學實驗課堂。

在化學實驗教學中，教師應重點規(guī)范學生的實驗操作。如果學生某些實驗操作不恰當，不僅會導致學生無法得出相應的實驗結(jié)果，還會嚴重影響學生的實驗安全。因此，教師要高質(zhì)量地演示實驗是如何操作的，并在展示過程強調(diào)實驗中的操作細節(jié)，防止學生在實驗時忽略這些操作細節(jié)，導致無法完成實驗，或是在實驗中得出錯誤的結(jié)果。除此之外，教師還應該注意明確化學實驗的操作順序。如果學生在化學實驗時運用錯誤的操作順序完成化學實驗，學生的完成進度各不相同。此時，教師必須走到每個學生的桌前，觀察學生的實驗狀況，了解每一組學生的實驗情況，這嚴重影響了教師的教學效率。如果教師能夠提前規(guī)范學生的實驗操作順序，就能夠迅速了解所有學生的實驗進度，從而給予學生相應的幫助，教師還能夠直接了解到哪些學生在實驗過程中出現(xiàn)了問題，或是哪些學生在實驗中的效率較低，幫助這部分學生完成相應的實驗內(nèi)容，從而提高教師的教學效率。清晰明確的實驗演示能夠為學生樹立正確的實驗榜樣，規(guī)范學生的實驗操作，培養(yǎng)學生正確的實驗習慣，有利于學生在實驗過程中提升化學核心素養(yǎng)。

以教學《用四氯化碳萃取碘水中的碘》實驗為例，筆者提前進行操作演示，讓學生明白操作步驟。首先，筆者讓學生回顧這一實驗中用到的萃取方法的原理，并提出問題：“你們還記得之前學的萃取嗎？今天就是用萃取這種方法來提純物質(zhì)。誰能告訴我萃取的原理呢？”學生回顧學過的知識，然后回答道：“萃取的原理是利用兩種相互之間不反應且不溶解的溶劑，將某種溶質(zhì)從一種溶劑提取到另一種溶劑中來?！逼渌麑W生補充道：“在這個實驗中，四氯化碳和水相互之間不能溶解，也不發(fā)生反應，所以它們兩個是溶劑，四氯化碳可以將碘從碘水中提取出來?！惫P者回答道：“大家掌握得非常好。但只知道原理還不夠，大家要能夠動手做好這個實驗，接下來請看我的演示。”然后，筆者分別介紹了實驗儀器鐵架臺、分液漏斗和燒杯，再講解實驗步驟，檢查分液漏斗是否漏水，將碘水和四氯化碳裝入分液漏斗、振蕩、靜置、分液。做完化學實驗知識鋪墊后，筆者開始演示檢漏操作。

檢漏是影響實驗能否成功的關鍵步驟，也是部分學生容易忘記或輕視的步驟，教師要特別強調(diào)檢漏的重要性。首先，教師要關閉分液漏斗活塞，并加入蒸餾水，觀察旋塞、下口處是否漏水，用食指摁住磨塞口，將漏斗倒立過來，觀察是否漏水，若不漏水，則此分液漏斗檢驗合格。其次，碘水和四氯化碳加入分液漏斗中并塞好玻璃塞，旋轉(zhuǎn)漏斗用力振蕩。此處，教師一定要強調(diào)讓水和四氯化碳得到充分混合，才能進行萃取，得到理想結(jié)果。再次，教師將分液漏斗放置到鐵架臺上靜置，過一段時間后能夠發(fā)現(xiàn)分液漏斗內(nèi)的液體分層了，下層為紫色的四氯化碳層，上層為淺黃色或接近無色的水層。最后，教師要打開漏斗上口的玻璃塞，旋開活塞，使下層液體沿燒杯壁流入燒杯，將上層液體從上口倒出。這時，教師需要強調(diào)：“分液漏斗中在上面這一層的溶液要在漏斗上面的口倒出來，下面這一層溶液讓它在下面的口流入燒杯。”通過教師的高質(zhì)量實驗操作演示，學生能夠清晰掌握實驗中的重要步驟，減少實驗中的錯誤，形成嚴謹認真的科研態(tài)度，養(yǎng)成良好的實驗習慣，提升化學核心素養(yǎng)。

二、引導學生積極思考，在實驗中完善知識結(jié)構(gòu)

實踐是檢驗真理的唯一標準。首先，教師需要構(gòu)思如何有效利用化學實驗，實現(xiàn)高質(zhì)量的知識點講解?；瘜W的絕大多數(shù)方程式或現(xiàn)象都是通過實驗總結(jié)的，教師想讓學生更加清楚化學中的相關知識，就要引導學生觀察實驗，總結(jié)實驗現(xiàn)象。其次，化學實驗教學的根本目的，是讓學生通過實驗觀察到實驗現(xiàn)象，然后幫助學生了解課本中的相應知識點，而不是讓學生敷衍了事。再次，教師應注重化學實驗中的現(xiàn)象，讓學生通過總結(jié)尋找課本中知識點所對應的內(nèi)容，從而實現(xiàn)化學自主學習探究。

除此之外，在化學實驗教學中，教師的操作演示尤為重要。學生在模仿實驗的過程中能順利得到理想結(jié)果，但化學實驗不能僅僅是單純的模仿，教師還要注意引導學生積極思考，并在核心素養(yǎng)的引導下精準地將實驗內(nèi)容與課本理論知識結(jié)合起來，了解每種實驗儀器的使用方法，清楚每個實驗試劑的作用，明白每個步驟的目的，在動手實驗的過程中掌握相關物質(zhì)的化學性質(zhì)。同時，教師要引導學生積極思考相近物質(zhì)的化學性質(zhì)、相關的化學反應，構(gòu)建完整的化學知識體系，梳理清晰各類物質(zhì)之間的區(qū)別和聯(lián)系，從一個實驗過程中推理聯(lián)系出某一類物質(zhì)的共性，完善化學知識結(jié)構(gòu)，提升邏輯推理和科研探究素養(yǎng)，全方面提升化學核心素養(yǎng)。

以教學《鈉與空氣的反應》實驗為例，鈉一般保存在液態(tài)石蠟或者煤油中，與鐵、鋁等金屬可在空氣中長時間存放不同，鈉的獨特保存方式就表明它的化學性質(zhì)與鐵、鋁等金屬不一樣。那么，教師就可以通過鈉與空氣的反應實驗來探究鈉的化學性質(zhì)，將鈉從煤油中取出并將表面煤油擦干后切開，在空氣中放置一段時間后觀察切面的變化。通過這個實驗過程，學生能夠發(fā)現(xiàn)鈉表面的銀白色會逐漸褪去，這就說明在常溫下鈉可與氧氣進行反應。因此，教師可以先提出問題：“鐵、鋁等金屬能夠在空氣中穩(wěn)定存在，而鈉在空氣中就能和氧氣發(fā)生反應，這說明了什么？”學生經(jīng)過思考后，回答道：“鈉的化學性質(zhì)比鐵、鋁活潑，反應更激烈。”接著，教師可以提問：“還有哪些金屬也能在空氣中反應？”學生回答道：“鎂長時間暴露在空氣中會生成氧化鎂，鋁在空氣中能生成氧化鋁，它們的化學性質(zhì)是相似的！這只是在空氣中放置的反應，如果我們升高溫度，那么這個反應會不會更激烈？又會有什么現(xiàn)象呢？”然后，學生能夠結(jié)合鎂條在空氣中燃燒實驗時，發(fā)出耀眼白光、放出大量熱、生成白色固體的現(xiàn)象。由于鈉和鎂化學性質(zhì)相似，學生可以據(jù)此推斷鈉在空氣中加熱的實驗。接著，學生將一小塊鈉放在坩堝中加熱，這時鈉與氧氣會劇烈地發(fā)生反應，產(chǎn)生黃色的火焰，并伴隨著淡黃色固體生成。最后，通過實驗現(xiàn)象和推理思考，學生可以得出鈉在空氣中加熱的化學反應方程式：2Na+O2? ? ?Na2O2。在這一實驗過程中，經(jīng)過教師的引導，學生不僅掌握了鈉和空氣反應的實驗，還知道鈉和鎂、鋁的化學性質(zhì)相近，它們與相同物質(zhì)產(chǎn)生的化學反應也相近，于是學生能夠完善金屬性質(zhì)這一部分的知識體系，將各類金屬更好地聯(lián)系起來進行深入學習，并學會聯(lián)系類比的化學思維，提升化學核心素養(yǎng)。

三、小組合作進行探究，提高學生的合作創(chuàng)新能力

化學實驗是一個復雜的過程，一項完整的化學實驗依靠學生個人的力量是不夠的，學生需要以小組為單位進行合作，在實驗過程中相互幫助、積極合作，這樣才能完整地完成實驗，并且能使實驗過程達到最優(yōu)，鍛煉學生的集體配合能力和小組意識。在以小組方式開展化學實驗時，教師應注意以下幾點：

第一，教師可以安排學生通過小組分工合作完成整個化學實驗，提高學生完成實驗的效率，讓學生在短時間內(nèi)能夠完成多個實驗。如果為學生預留的實驗時間比較充裕，教師還可以講解化學實驗的危險。

第二，教師應該讓學生自己做實驗，探究化學中的相關知識，而不是依靠教師講述的方法，直接完成相應的實驗。這樣一來，能調(diào)動學生的學習積極性，讓學生進一步融入化學課堂。

第三，教師如果以小組的方式開展化學實驗，則需要合理分組，如果教師只是讓學生自由組合，可能會導致一些化學能力較差的學生分配到一個小組中，這樣所有小組的實驗能力就不均衡，會影響化學實驗教學進度。

第四，在每個小組中，教師可以為小組安排一到兩個動手能力比較強，或是化學經(jīng)驗比較豐富的學生，就能夠增強小組的執(zhí)行力，推進實驗順利進行。

以《噴泉實驗》實驗為例，該實驗主要是利用氨氣極易溶于水這一性質(zhì)，在短時間內(nèi)形成一定的壓強差，在壓強差的作用下，打開活塞后，大氣壓能夠?qū)⒑蟹犹囊后w壓入燒瓶，在導管口形成紅色的噴泉。在化學實驗教學中，教師可以讓學生以小組為單位進行學習，并提出問題：“為什么原本透明的酚酞溶液在被壓進燒瓶后就變成紅色的噴泉呢？”結(jié)合酚酞溶液遇堿變紅這一性質(zhì)，學生經(jīng)過小組討論后，認為燒瓶內(nèi)的氨氣溶于水后生成了堿性物質(zhì)，反應生成的氨水是呈弱堿性的，能使酚酞溶液變紅，由此形成紅色的噴泉，并探究得出這一反應的化學方程式：NH3+H2O? ? NH3H2O。根據(jù)這一原理，學生又引發(fā)了新的思考：“能不能利用噴泉實驗的原理，改變所用實驗試劑形成其他顏色的噴泉？”學生通過思考，可以深入理解噴泉實驗的本質(zhì)，探究新的實驗操作，從而得到創(chuàng)新成果，提升化學核心素養(yǎng)。

筆者以高中化學實驗教學對提高學生化學核心素養(yǎng)的重要性為切入點，闡述了重視實驗操作演示、引導學生積極思考、小組合作探究三個針對性策略，希望能為化學實驗教學提供一定幫助，使學生的化學知識、實驗操作能力、核心素養(yǎng)得以提升。

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※本文系甘肅省教育科學“十三五”規(guī)劃2020年度一般課題，課題名稱：基于發(fā)展高中生核心素養(yǎng)的化學實驗教學策略研究，課題立項號：GS[2020]GHB2747。

（作者單位：甘肅省平?jīng)鍪械谝恢袑W）